天文学家观看由原始氢驱动的遥远星系

作者:空时蛋

<p>通过在一个形成星系的超级计算机模拟中产生气体分布产生的星系(中心)的法师</p><p>一个原始流入气体的流从后面被远处的背景类星体照亮(左下方;类星体由艺术家,以及星光背景)利用从世界上最大的光学望远镜收集的数据,由Neil Crighton(MPIA和Swinburne科技大学)领导的研究人员现在已经首次明确地检测到这种原始气体增加到恒星上 - 形成星系,以前理论上存在基于星系形成的宇宙学模拟这里所示的模拟是由MPIA理论小组中的宇宙学背景(MaGICC)项目中的制作星系运行的一项新发表的研究详述了天文学家如何探测冷流原始氢,宇宙大爆炸遗留下来的残余物质,为早期宇宙锦的一个遥远的恒星形成星系提供燃料夏威夷uela--天文学家已经探测到原始氢气的冷流,宇宙大爆炸遗留下来的残余物质,为早期宇宙中一颗遥远的恒星形成的星系提供燃料</p><p>大量气体流入星系被认为对解释一个100亿时代至关重要几年前,当星系大量形成恒星为了实现这一发现,天文学家 - 由马克斯普朗克天文学和斯文本大学的尼尔克莱顿领导 - 利用宇宙巧合:一个明亮,遥远的类星体作为“宇宙灯塔” “从后面照亮气流结果于10月2日发表在天文物理杂志上</p><p>吸收系统的系统调查包括使用大型双筒望远镜观测,以及使用安装在10米Keck I上的WM凯克天文台的HIRES阶梯光谱仪拍摄的数据</p><p>在夏威夷莫纳克亚山顶上的望远镜前景星系是由查尔斯斯蒂德尔,格温发现的Rudie(加利福尼亚理工学院)和合作者在同一望远镜上使用凯克天文台的LRIS光谱仪在当前关于星系如何像我们银河系形成的叙述中,宇宙学家假设他们曾经在星系际介质中从巨大的原始氢库中进食穿过星系之间的广阔区域大约在100亿年前,当宇宙是当前年龄的五分之一时,早期的原始星系处于极端活动状态,形成新恒星近一百倍的当前速率因为恒星形成于天然气,这种繁殖力需要稳定的宇宙燃料来源在过去的十年中,超级计算机模拟的星系形成已经变得如此复杂,以至于它们实际上可以预测星系是如何形成和被馈送的:气体漏斗沿着薄的“冷流”进入星系,就像融化的山脉融化了一个高山湖泊,将来自周围星系际介质的冷气体引入星系为了形成恒星而不断补充其原材料供应然而,测试这些预测已被证明是极具挑战性的,因为星系边缘的这种气体是如此稀少以至于它发出的光线非常少</p><p>相反,天文学家团队系统地寻找一个非常特殊类型的宇宙巧合的例子类星体构成了银河系生命周期的一个短暂阶段,在此期间它们作为宇宙中最明亮的物体发光,由物质的物质驱动到超大质量黑洞上从我们对地球的看法在极少数情况下,远处的背景类星体和前景星系附近的原始气体流恰好在夜空中对齐当类星体的光线向地球传播时,它会经过星系并穿过原始气体,然后到达我们的望远镜宇宙气体选择性地吸收非常特定频率的光,天文学家将其称为“吸收线” n和这些线的形状提供宇宙条形码,天文学家可以解码以确定气体的化学成分,密度和温度使用这种技术,由Neil Crighton领导的天文学家团队(马克斯普朗克天文学研究所;现在在墨尔本Swinburne科技大学,已经找到了迄今为​​止最好的证据表明原始星系际气体流到了一个星系</p><p>星系Q1442-MD50,是如此遥远,以至于它需要110亿年才能到达我们的光 原始的催化气体距离银河系仅有190,000光年 - 相对较近的银河系长度尺度 - 并且在较远的背景类星体的吸收光谱中显示出轮廓QSO J1444535 + 291905他们发现的一个关键因素是检测宇宙氘的光谱特征,氢的稳定同位素(核中有一个额外的中子)宇宙学家已经证明氢和氦及其稳定的同位素如氘都是在大爆炸后几分钟合成的,当时宇宙很热足以驱动核反应所有较重的元素,如碳,氮和氧,都是在恒星热核炉中产生的,因为恒星中心的恶劣物理条件会破坏脆弱的氘同位素,发现气体中的氘确认落在银河系上的气体确实是从大爆炸遗留下来的原始物质“这个我这不是天文学家第一次发现附近有气体的星系,由类星体揭示但这是第一次所有东西都融合在一起,“克莱顿说”星系正在大力形成恒星,气体属性清楚地表明这是原始的大爆炸后不久,早期宇宙遗留下来的物质“这个系统的发现是通过星系附近的类星体视线的一项大型调查的一部分,由马克斯普朗克的THEIGMA研究小组负责人Joseph Hennawi协调天文学研究所“由于这一发现是系统搜索的结果,我们现在可以推断出这种冷流很常见,”Hennawi说“我们只需要搜索12个类星体 - 星系对来发现这个例子这个速度是粗略的与超级计算机模拟的预测达成一致,这为我们目前关于星系如何形成的理论提供了信任投票“天文学家的长期目标是找到大约10个sim这些冷流的例子,可以更详细地比较他们的观测结果与数值模型的预测“这些星系的先前研究已经证明气体流出它们,我们也看到了证据,” J Xavier Prochaska(加利福尼亚大学圣克鲁兹分校),调查的合作者“然而,通过Neil的更精确的分析,我们还可以检测原料加燃料星系,从而追踪它们吸收的气体量,以及何时是星系形成之谜中的关键部分“Avishai Dekel(耶路撒冷希伯来大学)在理论上和数字上建立了目前的星系冷流吸积模型的工具,但没有参与这项研究,他评论了结果”这是一个非常有趣的发现,“Dekel说”这与基于物理分析和宇宙学模拟的理论预测一致来自宇宙网的冷流中的高红移星系低金属度使这种流入的情况比先前的检测更令人信服“WM凯克天文台运行着地球上最大,科学效率最高的望远镜两个10米光学/红外位于夏威夷岛莫纳克亚山顶的望远镜配备了一套先进的仪器,包括成像仪,多物体光谱仪,高分辨率光谱仪,积分场光谱仪和世界领先的激光导星自适应光学系统</p><p>天文台是一个私人501(c)3非营利组织和加利福尼亚理工学院,加利福尼亚大学和美国国家航空航天局的科学合作出版物:Neil HM Crighton等,“金属贫乏,冷却气体在Circumgalactic Medium的az = 24 Star-Forming Galaxy:Cold Accretion的直接证据</p><p>,“2013,ApJ,776,L18; doi:101088 / 2041-8205 / 776/2 / L18 PDF研究的复制品:Z = 24星形成星系的环形介质中的金属贫乏,冷气体:冷吸收的直接证据</p><p>来源:W M Keck天文台图片:....